第二章“中国制造2025”带来的机遇与挑战

第二章“中国制造 2025”带来的机遇与挑战2.1 工业自动化化沿革可以借用德国工业 4.0 的概念，将工业自动化进展分为 4 个阶段。事实上，德国工业 4.0、美国工业互联网和中国的制造 2025，以及英国、日本、韩国等国家相应的工业振兴计划，都是以这个工业自动化进展阶段的划分为基础进行相关的活动的开展，而且殊途同归，均是以提高制造业的质量、效率，降低能源和原材料消耗，降低工人的劳动强度。工业 1.0 是机械制造时代，即 18 世纪引入的机械设备制造时代；时间大概是 18 世纪 60 年代至 19 世纪中期。就是通过水力和蒸汽机实现工厂机械化。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到以工业、机械制造带动经济进展的新模式。那时的机械设备还没有电气自动化控制 的概念。工业 2.0 是电气化与自动化时代，即 20 世纪初的电气化与自动化时代；时间大概是 19 世纪后半期至 20 世纪初。也就是在劳动分工基础上采纳电力驱动产品的大规模生产；因为有了电力，所以才进入了由 继电器、电气自动化控制 机械设备生产的年代。这次的工业革命，通过零部件生产与产品装配的成功分离，开创了产品批量生产的高效新模式。工业 3.0 是电子信息化时代，即 20 世纪 70 年代开始并一直延续至现在的信息化时代。在升级工业 2.0 的基础上，广泛应用电子与信息技术，使制造过程自动化控制程度再进一步大幅度提高。生产效率、良品率、分工合作、机械设备寿命都得到了前所未有的提高。在此阶段，工厂大量采纳由 PC、PLC/单片机等真正电子、信息技术自动化控制的机械设备进行生产。自此，机器能够逐步替代人类作业，不仅接管了相当比例的“体力劳动”，还接管了一些“脑力劳动”。工业 4.0 概念是德国政府 2025 年 《高技术战略 2025》 确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。事实上，在互联网 1.0、2.0 时代，传感网络、物联网、互联网、云计算和大数据时代，就存在许多工业 4.0 的不同定义。在德国，工业 4.0 被认为是实体物理世界与虚拟网络世界融合的时代，其最重要的组成就是信息物理系统（Cyber-Physical System, CPS），以 CPS 为核心进行工业系统软硬件的充分融合、制造过程与网络的充分融合、制造过程中的产品与制造系统的充分融合。对于虚拟网络与实体网络融合的 CPS 来说，美国早在若干年前就已提出...